ID: 00025329
Ученик изучает силу Архимеда, действующую на тела, полностью погружённые в жидкость. В его распоряжении имеется пять установок, каждая из которых состоит из ёмкости с жидкостью и сплошного шарика. Какие две из перечисленных в таблице установок необходимы ученику для того, чтобы опытным путём исследовать зависимость силы Архимеда от объёма шарика?
Характеристики установок:
| №1 | №2 | №3 | №4 | №5 |
|---|---|---|---|---|---|
Жидкость | вода | вода | керосин | подсолнечное масло | керосин |
Объём шарика, см³ | $30$ | $20$ | $20$ | $30$ | $30$ |
Масса шарика, г | $234$ | $156$ | $267$ | $234$ | $267$ |
Запишите в ответе номера выбранных установок.
Источник: ФИПИ
Сила Архимеда считается по формуле $F_A=\rho_ж gV$, где $\rho_ж$ — плотность жидкости, $V$ — объём погружённого тела. Масса самого шарика тут ни при чём. Чтобы честно проверить, зависит ли сила Архимеда от объёма шарика, нужно взять два шарика в ОДНОЙ И ТОЙ ЖЕ жидкости, но с РАЗНЫМ объёмом.
Смотрим в таблице установки с водой — это №1 и №2.
У №1 объём шарика 30 см³, у №2 — 20 см³: жидкость одна и та же, объём разный.
Значит, установки №1 и №2 — нужная пара: сравнив силу Архимеда в них, ученик проверит именно влияние объёма, не отвлекаясь на смену жидкости.